一种氮化镓器件及氮化镓器件的封装方法技术

本发明专利技术提供了一种氮化镓器件及氮化镓器件的封装方法，包括：步骤1：获取基座，并在所述基座的表面设置按照预设位置分布的焊点，得到基座层；步骤2：将氮化镓芯片利用第一结合材焊接在所述基座层，将散热片利用第二结合材焊接在所述氮化镓芯片上方，且将所述散热片的下端贴附在所述基座层；步骤3：对所述散热片和氮化镓芯片进行塑封，得到塑封层，得到氮化镓器件；步骤4：对所述氮化镓器件进行质检，得到满足质检要求的氮化镓器件；通过在氮化镓芯片的上方焊接散热片，避免了热量在所述氮化镓芯片的聚集，同时，通过对氮化镓器件进行质检，保证得到氮化镓器件的质量，保证了氮化镓器件在实际使用过程中的使用寿命。用过程中的使用寿命。用过程中的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种氮化镓器件及氮化镓器件的封装方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，特别涉及一种氮化镓器件及氮化镓器件的封装方法。

技术介绍

[0002]半导体材料氮化镓具有禁带宽带大、电子饱和漂移速度高、击穿场强度高、导热性能好等特点。在电子器件方面，氮化镓材料比硅和砷化镓更适合于制造高温、高频、高压和大功率器件，因此氮化镓基电子器件具有很好的应用前景。
[0003]传统的氮化镓器件的封装方式为没有外露散热金属片的全包封结构，这类型封装的器件，主要通过封装材料将内部裸芯片的热量传导或辐射到空气中这个途径来散热，由于氮化镓器件处在高温、高频、高压和大功率器件中，对氮化镓器件的散热效果要求较高，传统的氮化镓器件的封装方式对氮化镓器件工作的可靠性和稳定性不足，同时，对氮化镓器件的封装的质检存在不足，导致氮化镓器件的使用寿命不长。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种氮化镓器件及氮化镓器件的封装方法，避免了热量在所述氮化镓芯片的聚集，保证了氮化镓器件在实际使用过程中的使用寿命。
[0005]一种氮化镓器件，包括：基座，且所述基座的表面设置有焊点，在所述基座上通过第一结合材焊接有氮化镓芯片，所述氮化镓芯片的上方通过第二结合材焊接有散热片，所述散热片的下端贴附在所述基座层，所述散热片和氮化镓芯片外部安装有塑封材料。
[0006]所述第一结合材和第二结合材中均含有抗高温等径小球。
[0007]所述氮化镓芯片包括氮化镓裸芯片、引脚和引线框架，所述氮化镓裸芯片通过引线框架与所述引脚连接。
[0008]一种氮化镓器件的封装方法，包括：步骤1：获取基座，并在所述基座的表面设置按照预设位置分布的焊点，得到基座层；步骤2：将氮化镓芯片利用第一结合材焊接在所述基座层，将散热片利用第二结合材焊接在所述氮化镓芯片上方，且将所述散热片的下端贴附在所述基座层；步骤3：对所述散热片和氮化镓芯片进行塑封，得到塑封层，得到氮化镓器件；步骤4：对所述氮化镓器件进行质检，得到满足质检要求的氮化镓器件。
[0009]步骤1中，获取基座，并在所述基座的表面设置按照预设位置分布的焊点，得到基座层，包括：获取所述氮化镓芯片和散热片在所述基座的焊接点和焊接类型；基于所述焊接点和焊接类型确定在所述基座的表面的通孔位置和类型；基于所述通孔位置和类型设置工艺流程，利用所述工艺流程对所述基座进行设置，得到基座层。
[0010]步骤2中，将氮化镓芯片利用第一结合材焊接在所述基座层，包括：基于所述氮化镓芯片与基座层焊点的对应关系，建立焊接映射；基于所述氮化镓芯片与基座层焊点的焊接类型，确定焊接工艺，建立焊接控制；根据所述焊接映射、焊接控制，设置焊接机的工作程序，根据所述工作程序，将氮化镓芯片利用第一结合材焊接在所述基座层的对应位置上。
[0011]步骤2中，将散热片利用第二结合材焊接在所述氮化镓芯片上方，包括：获取所述氮化镓芯片的平面图，并对平面图按照结构区域进行切割，得到多个区域平面图；基于所述多个区域平面图的功能，确定每个区域平面图在工作过程中的产热能力及散热能力；基于所述多个区域平面图的尺寸参数，结合所述产热能力和散热能力，确定每个区域平面图在工作过程中的存储热量；基于所述每个区域平面图的材质，确定每个区域平面图的温度工作环境；基于所述温度工作环境与所述存储热量之间的关系，确定每个区域平面图的在单位时间内需要散发的最低热量；获取所述氮化镓芯片的第一尺寸参数和第一结构参数，所述散热片的第二尺寸参数和第二结构参数；将所述第一尺寸参数、第一结构参数、第二尺寸参数和第二结构参数输入预先训练好的焊接模拟模型中，输出得到所述散热片和氮化镓芯片的可选焊接方式；确定在所述可选焊接方式下，确定所述散热片对氮化镓芯片下每个区域平面图的吸热热量；选取所述吸热热量大于所述最低热量的可选焊接方式，作为目标焊接方式；从所述目标焊接方式中选取整体所述散热片吸收热量最大的目标焊接方式，作为最优焊接方式；利用所述最优焊接方式，将散热片利用第二结合材焊接在所述氮化镓芯片上方。
[0012]步骤2中，将所述散热片的下端贴附在所述基座层，包括：确定所述散热片的下端在所述基座层的连接位置，在所述连接位置施加贴附材料，并基于所述连接位置确定在所述散热片的贴附位置；利用压头装置在所述散热片的贴附位置施加贴附力，并利用贴附材料实现所述散热片的下端和基座层的连接。
[0013]步骤3中，对所述散热片和氮化镓芯片进行塑封，得到塑封层包括：基于所述散热片和氮化镓芯片的结构，确定塑封内的流动参数；基于所述结构和流动参数，确定塑封模具；使用所述模具对所述散热片和氮化镓芯片进行塑封，得到塑封层。
[0014]优选的，步骤4中，对所述氮化镓器件进行质检，得到满足质检要求的氮化镓器件包括：利用所述氮化镓器件的标准图像和对比图像，基于深度学习得到所述氮化镓器件的目标检测模型；将所述氮化镓器件对应的待检测图像输入所述目标检测模型，得到检测结果，并
基于所述检测结果判断所述氮化镓器件是否存在缺陷；若不存在缺陷，则判断所述氮化镓器件表面完整；若存在缺陷，基于所述标准图像，从所述待检测图像中获取差异区域，并基于所述差异区域，确定所述氮化镓器件的缺陷位置；获取所述缺陷位置对应的标准区域，基于所述差异区域与标准区域之间的差异，确定所述氮化镓器件的缺陷类型；从检测方案库中获取所述缺陷类型对应的目标检测方案，按照所述目标检测方案对所述差异区域进行检测，确定所述氮化镓器件的缺陷特征；判断所述缺陷特征的缺陷阈值是否在预设阈值范围内；若是，确定所述缺陷特征可修复，将所述氮化镓器件返回至所述缺陷类型对应的封装工艺进行修复；否则，确定所述缺陷特征可修复，将所述氮化镓器件进行销毁；在确定所述氮化镓器件表面完整后，根据所述氮化镓器件的检测指标，获取与所述检测指标对应的标准特征；根据所述检测指标的检测类型，获取与所述标准特征对应的标准表现形式；基于所述检测指标、标准特征和标准表现形式，建立对所述氮化镓器件的数值检测模型；获取在当前检测指标下，对所述氮化镓器件的检测数值；将所述当前检测指标和检测数值输入所述数值检测模型中得到对应的当前表现形式；判断所述当前表现形式与标准表现形式之间的差异是否在预设差异形式范围内；若是，确定所述氮化镓器件满足质检要求；否则，确定所述当前检测指标对应所述氮化镓器件的封装位置存在异常，确定所述氮化镓器件不满足质检要求。
[0015]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0016]下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0017]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1为本专利技术实施例中一种氮化镓器件的结构图；图2为本专利技术实施例中所述氮化镓芯片的结构图；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氮化镓器件，其特征在于，包括：基座，且所述基座的表面设置有焊点，在所述基座上通过第一结合材焊接有氮化镓芯片，所述氮化镓芯片的上方通过第二结合材焊接有散热片，所述散热片的下端贴附在所述基座层，所述散热片和氮化镓芯片外部安装有塑封材料。2.根据权利要求1所述的一种氮化镓器件，所述第一结合材和第二结合材中均含有抗高温等径小球。3.根据权利要求1所述的一种氮化镓器件，其特征在于，所述氮化镓芯片包括氮化镓裸芯片、引脚和引线框架，所述氮化镓裸芯片通过引线框架与所述引脚连接。4.一种氮化镓器件的封装方法，其特征在于，包括：步骤1：获取基座，并在所述基座的表面设置按照预设位置分布的焊点，得到基座层；步骤2：将氮化镓芯片利用第一结合材焊接在所述基座层，将散热片利用第二结合材焊接在所述氮化镓芯片上方，且将所述散热片的下端贴附在所述基座层；步骤3：对所述散热片和氮化镓芯片进行塑封，得到塑封层，得到氮化镓器件；步骤4：对所述氮化镓器件进行质检，得到满足质检要求的氮化镓器件。5.根据权利要求4所述的一种氮化镓器件的封装方法，其特征在于，步骤1中，获取基座，并在所述基座的表面设置按照预设位置分布的焊点，得到基座层，包括：获取所述氮化镓芯片和散热片在所述基座的焊接点和焊接类型；基于所述焊接点和焊接类型确定在所述基座的表面的通孔位置和类型；基于所述通孔位置和类型设置工艺流程，利用所述工艺流程对所述基座进行设置，得到基座层。6.根据权利要求4所述的一种氮化镓器件的封装方法，其特征在于，步骤2中，将氮化镓芯片利用第一结合材焊接在所述基座层，包括：基于所述氮化镓芯片与基座层焊点的对应关系，建立焊接映射；基于所述氮化镓芯片与基座层焊点的焊接类型，确定焊接工艺，建立焊接控制；根据所述焊接映射、焊接控制，设置焊接机的工作程序，根据所述工作程序，将氮化镓芯片利用第一结合材焊接在所述基座层的对应位置上。7.根据权利要求4所述的一种氮化镓器件的封装方法，其特征在于，步骤2中，将散热片利用第二结合材焊接在所述氮化镓芯片上方，包括：获取所述氮化镓芯片的平面图，并对平面图按照结构区域进行切割，得到多个区域平面图；基于所述多个区域平面图的功能，确定每个区域平面图在工作过程中的产热能力及散热能力；基于所述多个区域平面图的尺寸参数，结合所述产热能力和散热能力，确定每个区域平面图在工作过程中的存储热量；基于所述每个区域平面图的材质，确定每个区域平面图的温度工作环境；基于所述温度工作环境与所述存储热量之间的关系，确定每个区域平面图的在单位时间内需要散发的最低热量；获取所述氮化镓芯片的第一尺寸参数和第一结构参数，所述散热片的第二尺寸参数和第二结构参数；
将所述第一尺寸参数、第一结构参数、第二尺寸参数和第二结构参数输入预先训练好的焊接模拟模型中，输出得到所述散热片和氮化镓芯片的可选焊接方式；确定在所述可...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，高苗苗，
申请(专利权)人：深圳市冠禹半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：